五轴NC加工中刀具运动包络面的计算

在机械加工过程中,刀具的铣削在加工体表面形成沟槽,对该沟槽型面的数字化描述是精确计算表面加工残差、判断加工干涉的理论基础,进而可实现表面加工精度评估与控制及加工轨迹全过程的精确规划计算。沟槽型面是刀具刃口回转面在空间运动形成的包络面的一部分,因此推导包络面的解析方程成为解决问题的关键。结合五轴加工机床的运动特点,通过建立加工刀具刃口回转面的数学模型,推导出五轴NC加工刀具运动刃口回转面包络的解析方程。数字仿真的结果与实际完全一致,验证了方法的正确性和有效性,具有较强的理论性和实用价值。

刀具空间运动扫掠体包络面建模的双参数球族包络方法

将锥刀、鼓刀和环刀的切削刃回转面表示为单参数可变半径球族的包络面,利用双参数球族包络理论推导出这三种刀具在一般空间运动下的扫掠体包络面的解析表达式,对于环刀还给出两种边界线的计算方法,所提出的原理也适用于其他类型的回转刀具。该方法可用于多轴(包括并联机床)数控加工干涉检验、精度评估、行距优化、路径生成等的全面数字化描述和并行计算处理,锥刀五轴侧铣加工精度校验的结果表明该方法具有很高的精度和稳定性。

基于包络面的网格曲面等残留高度路径规划

研究面向三角网格曲面数控加工的刀具路径设计,提出了一种基于刀具包络面的等残留高度刀具路径生成算法.该算法首先建立刀具运动刃口回转面的包络面方程,然后通过相邻轨迹刀具包络面求交得到残留曲线,并利用全局搜索和局部搜索两个步骤精确地计算残留高度值,据此判断当前刀位点是否满足等残留条件,若不满足则沿行距方向搜索等残留刀位点,最后进行加工干涉检查和处理.算例分析的结果表明,由本文的算法生成的刀具路径残留高度均匀,刀轨长度较短,无加工干涉,在保证加工精度的前提下,能够有效地提高加工效率.

应用单参数曲面族包络面理论计算和分析空间凸轮机构

应用单参数曲面族包络面理论计算和分析空间凸轮机构，具有几何直观性强、计算精确度高、易于通过计算机实现分析计算等特点，本文应用该理论建立了摆动从动杆圆锥凸轮机构空间廓面方程的解析表达式，推导出凸轮机构压力角、廓面主曲率几何特性参数的计算公式。实际应用表明，本文的方法，计算结果正确并有利于空间凸轮机构ＣＡＤ／ＣＡＭ软件的开发。

轿车车轮运动轨迹包络面计算方法和CAD系统

在轿车开发过程中,由于车轮或悬架系统的改变,往往要重新计算车轮运动包络面,以确保车轮不发生运动干涉。本文在对轿车常用的两种悬架-车轮系统运动分析的基础上,建立了计算车轮运动轨迹包络面的数学方法,并且基于目前汽车行业采用的主要软件平台,研制了一个构造轿车车轮包络面的CAD系统,以适应轿车布置设计的需要。

多轴数控加工中刀具包络面的计算

文中提出了广义法矢的概念 ,并基于此定义推出了圆柱端铣刀的包络面计算公式 ,给出了包络面的离散误差控制方法 .文中提出的包络面计算方法可推广到任意凸体的运动包络面计算 。

包络面的建模及实体造型

以空间啮合理论为基础，精确推导了包络面的数学模型，提出以矩阵为实体造型提供数据来源的方法，实现以平面二次包络环面蜗杆为例的精确实体造型，为包络面的传递特性及其设计制造的深入研究提供一个准确的实体模型。

基于刚柔耦合模型的汽车排气系统运动包络面仿真方法

将经过自由模态试验验证的排气系统有限元模型导入ADAMS虚拟样机平台,建立了更接近实际结构的动力总成-排气系统刚柔耦合仿真模型。在汽车极限载荷工况下计算了排气系统上4个关注点的位移,将刚柔耦合仿真方法与传统有限元方法的仿真结果相比较,结果显示,两种方法的预测一致性较好,间接验证了刚柔耦合仿真方法的准确性。

轮胎包络面设计及运动干涉分析

轮胎包络面决定了轮罩和翼子板开孔形状 ,并可检查车轮与横向稳定杆、车架之间是否发生运动干涉 ,简单的刚体模型不能精确仿真出车轮的运动轨迹。本文利用 ADAMS/ Car模块 ,以 S型轿车为实例 ,建立麦弗逊式 ( Macpherson)独立悬架 ,和齿轮 -齿条式 ( rack-pinion)转向机构组成的悬架系统 ,进行 Suspen-sion模块中车轮包络面 ( Whell Envelope)试验仿真 ,得到车轮轮胎在空间 5个 DOF的运动轨迹 ,输入 CAD软件 ,得到轮胎包络面模型 ,并进行运动干涉分析。

利用ObjectARX实现包络面的自动生成

借助ObjectARX开发工具 ,在AutoCAD下实现了球面族包络面的参数曲线网的自动生成 。

求解Stewart平台工作空间的有效包络面法

Stewart平台的工作空间求解可以转化为求解6个单开链子工作空间的交集,因此求得子空间的边界是工作空间求解的关键。为求解子空间边界,提出了有效包络面法。该方法应用单参数曲面族包络面理论,求解子空间的有效包络面;通过对有效包络面的再次包络获得完整的子空间边界;采用截平面法求解有效工作空间并通过算例验证了该方法的有效性。

应用包络面理论建立直动从动件圆锥凸轮机构凸轮廓面方程

本文应用单参数曲面族包络面理论分析和研究了直动从动件圆锥凸轮机构 ,导出了圆锥凸轮廓面的准确数学表达式 .

光纤台灯的包络面

由变分原理推导了重力场中弹性杆的形状方程.得到了竖直放置光纤开始弯曲时临界长度的数值结果.数值模拟给出了光纤末端形成的包络曲面,并讨论了它与光纤长度的关系.

一种包络面的GPU渲染方法

包络面的渲染绘制是计算机图形学的重要应用技术。包络面的绘制方法的数学基础是微分几何与拓扑学的三角剖分理论。本文从这两个角度分别分析了建模方法与渲染效果之间的关系,并以一种条带剖分算法为几何基础,实现了GPU渲染包络面的3D动画。

应用单参数曲面族包络面理论计算和分析圆锥凸轮机构

用近代微分几何理论讨论空间凸轮廓面是当今空间凸轮机构设计研究的前沿方向之一．本文应用单参数曲面族包络面理论对摆动从动杆圆锥凸轮机构空间廓面进行了讨论，给出了廓面的数学表达式，构造性地推导出机构的压力角、廓面主曲率等几何特性参数的解析表达式．为空间凸轮机构的计算机辅助设计与制造及可视化处理提供了一条新途径．同时，利用本文结果，不难钭文献[10－11]的结论作为特例导出．本文最后给出了一应用实例，以验证文中结论．

高速列车端盖开闭机构干涉检验中的包络面法

干涉检验是高速列车端盖开闭机构设计过程中需要解决的一个重要问题。传统的干涉检验方法费时、费工 ,不能适应设计要求。因此 ,提出了一种用包络面来代替运动参检体进行干涉检验的方法。将端盖开闭机构看成一个平面四杆机构 ,应用单参数曲面族的包络面理论和机械原理的相关理论计算和分析该四杆机构 ,给出了端盖运动包络面的数学模型。该方法几何直观性强、计算量小、效率高、易于通过计算机实现分析计算 ,有利于端盖开闭机构

线面共轭法计算回转刀具廓形及其包络面

线面共轭法是一种简化的计算方法,用于计算加工一些特殊曲面如螺旋面、铲磨面的回转刀具廓形及其包络面.根据被加工曲面上的一条已识曲线和拟定的加工运动,文中提出了计算回转刀具廓形及其被加工曲面的数学模型.

多轴NC加工中刀具运动包络面的计算

数控加工的干涉检查及仿真是检查数控代码正确性的一种十分有效和可行的方法。根据五轴加工机床的特点推导出了刀具运动包络面的计算公式,并对该方法的计算机应用进行了分析,结果表明该方法具有一定的理论意义和使用价值。

包络面的建模及实体造型

以空间啮合理论为基础,精确推导了包络面的数学模型,提出以矩阵为实体造型提供数据来源,实现以平面二次包络环面蜗杆为例的精确实体造型,为包络面的传递特性及其设汁制造等的深人研究提供一个准确的实体模型.

双参数曲面族的包络面

本文讨论双参数曲面族的包络面 。